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AI智能體自主發現未知酶系統

2026年09月26日08:10 | 來源:科技日報222
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據Anthropic官網消息,該公司當地時間23日公布其生命科學研究組及實驗室研究成果:在人類研究者僅給出高層檢索方向的情況下,Claude通過智能體並行分析基因組數據,自主發現一種此前未完整表征、存在於噬菌體中的酶系統,命名為陣列相關逆轉錄酶(ART)。該系統含逆轉錄酶、功能未知的伴隨蛋白基因,以及類似CRISPR的規律重復DNA陣列,或為核酸操作提供新工具,但實際生物學功能仍待實驗確認。

研究從一條提示啟動,要求Claude在大規模DNA序列中尋找值得關注的新型逆轉錄酶。約950個Claude智能體並行工作21小時,消耗約2.1億個詞元,先從近20萬個逆轉錄酶中篩出約3500個候選系統,再聚焦20個重點對象。其中一個智能體在查看某噬菌體異常逆轉錄酶旁的原始序列時,發現一排間隔規則的重復DNA,隨后比對已知家族、統計重復單元並檢索文獻,將其作為新系統提交人工復核。

ART由三部分組成:以RNA為模板合成DNA的逆轉錄酶﹔相鄰、功能尚未明確的伴侶基因﹔包含規律間隔重復序列的DNA陣列。人類團隊在實驗室進一步驗証,確認該重復陣列能夠表達,並產生一組不同短RNA,說明其具有實際轉錄活動。由於CRISPR同樣以重復陣列和短RNA引導蛋白識別目標,而少數兼具逆轉錄能力的系統可切割、復制和粘貼DNA,研究者認為ART值得按RNA引導、酶執行的方向繼續探究,但不能據此認定它已具備基因編輯能力。

CRISPR領域先驅之一、美國麻省理工學院教授張鋒審閱材料后認為,這是AI智能體為生物學發現作出貢獻的一個令人振奮的例子,此類與逆轉錄酶相關的RNA重復陣列值得深入研究。

Anthropic表示,AI僅承擔數據檢索、候選篩選和假設整理,濕實驗(傳統的生物學實驗)由人類科學家完成﹔若此類基因組挖掘可擴展,有望把專家需數周或數月的分析壓縮至數小時。該公司同時強調,ART最終能否發展為類似CRISPR的生物技術工具,仍取決於后續對短RNA靶標、伴隨蛋白作用及整體調控機制的實驗驗証。(記者張夢然)

【總編輯圈點】

許多徹底改變生物學和醫學的發現,始於科學家們注意到了自然界中分子多樣性的奇怪之處。但面對海量生物學數據,傳統篩選方法往往耗時耗力、成本高昂。AI憑借其強大的數據處理與模式識別能力,能夠從紛繁復雜的數據中快速提取有價值的信息,還能發現本文中這樣值得驗証的新系統。可以預想,未來AI將能夠進一步發揮實驗預測功能,為科研人員的生物學實驗提供方向性指導,從而大幅減少反復試錯的過程,加速科研發現與成果轉化的進程。

(責編:趙竹青、申佳平)
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